1、新人教生物必修1同步讲义 减数分裂和受精作用一、减数分裂二、精子的形成过程1减数第一次分裂2.减数第二次分裂(1)间期：通常没有或时间很短，染色体不再复制。(2)分裂期：2个次级精母细胞染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，并移向细胞两极，最终形成4个精细胞，每个精细胞中的染色体数目与初级精母细胞相比减少一半。3精子的成熟4个精细胞经复杂的变形形成4个精子。三、卵细胞的形成过程1卵细胞的形成场所：卵巢。2写出图中各种细胞的名称a卵原细胞，b.初级卵母细胞，c.极体，d.次级卵母细胞，e.卵细胞，f.极体。3染色体的行为：与精子的形成过程相同。4结果：一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞，
2、三个极体都退化消失。四、受精作用1定义：卵细胞与精子相互识别、融合成为受精卵的过程。2过程3结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。4意义(1)子代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。(2)对于维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异都具有重要意义。一、减数分裂概念理解1观察教材P16果蝇体细胞和配子的染色体图，分析配子与体细胞中的染色体数目有何关系。提示：配子中染色体数目是体细胞中染色体数目的一半。2判断下列生物能否进行减数分裂并说明理由：(1)大肠杆
3、菌：提示：不能。大肠杆菌是原核生物，不能进行有性生殖。(2)果蝇：提示：能。果蝇是能进行有性生殖的真核生物。(3)变形虫：提示：不能。变形虫是真核生物，但不能进行有性生殖。二、精子的形成过程1观察教材P17图22，讨论分析下列问题：(1)减数第一次分裂前的间期，染色体进行复制后，其数目和形态结构有何变化？提示：染色体数目不发生变化；染色体结构发生变化，一条染色体中有两条姐妹染色单体。(2)染色体数目减半发生在哪个分裂期？减半的原因是什么？提示：染色体数目减半发生在减数第一次分裂的末期；原因是同源染色体分离，并分别进入两个子细胞中。(3)经减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞中染色体在形态、大小
4、上有什么不同？提示：两个次级精母细胞中染色体(一般情况下)形态大小一一对应两两相同。(4)在减数第一次分裂后期的初级精母细胞和减数第二次分裂后期的次级精母细胞中，移向细胞一极的染色体数目和形态结构相同吗？提示：数目相同，形态结构不同。初级精母细胞中的染色体含有姐妹染色单体。(5)1个精原细胞经减数分裂后产生几种类型的精子？说明原因。提示：两种类型。原因是由于同源染色体分离。2判断正误(1)减数分裂过程中染色体数目减半的根本原因是减数第一次分裂过程中同源染色体的分离。()(2)在减数第一次分裂前期，联会的同源染色体一定一条来自父方、一条来自母方，且形态、大小相同。()(3)减数第二次分裂后期的次
5、级精母细胞中，移向两极的染色体互为同源染色体。()三、卵细胞的形成过程1阅读教材P19内容，观察分析教材P20图25，探讨下列问题：(1)试从染色体的行为、数目变化角度，比较精子和卵细胞形成过程的相同点。提示：.行为变化：染色体复制；联会、形成四分体、交叉互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合；减数第二次分裂后期染色体着丝点分裂，姐妹染色单体分开。.数目变化：减数第一次分裂形成的子细胞中染色体数目减半；减数第二次分裂形成的子细胞中染色体数目不变。(2)精子和卵细胞形成过程中，细胞质分裂有哪些异同点？提示：精子形成过程中两次细胞分裂细胞质均为均等分裂；卵细胞形成过程中初、次级卵母细胞分裂时，
6、细胞质都是不均等分裂，但极体分裂时，细胞质是均等分裂的。(3)试从产生部位、是否变形、产生细胞数目分析精子和卵细胞形成过程的不同点，填写下表。提示：睾丸卵巢变形不变形412试依据精子、卵细胞形成过程中染色体变化特点分析，核DNA、染色体数目变化规律。(1)体细胞含有染色体数为2N，核DNA分子数为2C，填表分析它们在精子和卵细胞形成过程中的数目变化。提示：2N2NNNN2NN2C4C4C4C2C2CC(2)依据上表数目变化，尝试在坐标中画出染色体数、核DNA数目变化曲线。提示：3连线(把细胞分裂图像与所对应的时期用线连接起来)四、受精作用1根据教材P23模拟减数分裂过程中非同源染色体自由组合实
7、验，探讨下列问题：(1)含有2对、3对同源染色体的精原细胞，分别可能产生多少种精子？产生每一种精子的比例是多少？提示：含有2对同源染色体的精原细胞可能产生4种精子，每一种精子的比例是1/4；含有3对同源染色体的精原细胞可能产生8种精子，产生每一种精子的比例是1/8。(2)含有n对同源染色体的精原细胞，可能产生多少种精子，产生每一种精子的比例是多少？提示：可能产生2n种精子，产生每一种精子的比例为1/2n。(3)考虑四分体的交叉互换，分析含两对同源染色体的1个精原细胞和卵原细胞，减数分裂最多产生几种精子和卵细胞？提示：1个精原细胞减数分裂和变形后产生4个精子，在不发生交叉互换的情况下，4个精子两
8、两相同，即有2种类型；若四分体时期发生交叉互换，则4个精子各不相同，即4种类型。无论是否发生交叉互换，1个卵原细胞经减数分裂后，只能产生1个卵细胞，即1种类型。2仔细观察P24图27，结合教材P25内容，探讨下列问题：(1)结合细胞膜的成分，讨论精子与卵细胞相互识别的物质基础是什么？精子与卵细胞融合过程体现了生物膜的什么特性？提示：精卵细胞相互识别的物质基础是细胞膜表面的糖蛋白。相互融合体现了膜的流动性。(2)受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞，是否意味着父、母双方各为后代提供一半的遗传物质？分析原因。提示：不是。受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物
9、质几乎完全来自卵细胞。1减数分裂过程中，一个细胞中染色体数目和核DNA含量的变化(1)变化曲线(2)曲线分析染色体数目的变化和DNA分子含量的变化不是完全平行的，因为复制后的染色体数目没加倍，而DNA分子含量已加倍。在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数第二次分裂后期着丝点分裂之后(FH和fh段)，染色体DNA11。在间期完成DNA复制之后到减数第二次分裂后期着丝点分裂之前(CF和cf段)，染色体DNA12。BC(bc)段表示间期DNA(染色体)的复制，DNA含量加倍，但是染色体数目不变。DE(de)段表示减数第一次分裂结束时，同源染色体分配到两个子细胞中，每个细胞内DNA和染色体数目均
10、减半。ff段表示着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，但是DNA含量不变。H(h)点表示减数第二次分裂结束后，由姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体分别分到了两个子细胞中。2细胞分裂图像鉴别(1)常见的前期、中期、后期的分裂图像(以2N4为例)比较时期有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期有同源染色体，无联会，染色体散乱分布，每条染色体含2条姐妹染色单体有同源染色体，且有联会和四分体，每条染色体含2条姐妹染色单体无同源染色体，无联会，染色体散乱分布，每条染色体含2条姐妹染色单体中期有同源染色体，染色体的着丝点排列在赤道板上，每条染色体含2条姐妹染色单体有同源染色体，四分体排列在赤道板
11、两侧，每条染色体含2条姐妹染色单体无同源染色体，染色体的着丝点排列在赤道板上，每条染色体含2条姐妹染色单体后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，每一极细胞中均有同源染色体同源染色体分开，每条染色体含2条姐妹染色单体，每一极细胞中均无同源染色体着丝点分裂，姐妹染色单体分开，每一极细胞中均无同源染色体(2)鉴别图像的常用方法前期的鉴别：看有无同源染色体及联会、四分体现象中期的鉴别后期的鉴别A图中细胞处于减数第二次分裂前期B图中细胞的染色体数是体细胞的2倍C染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离D染色体1与3必定会出现在同一子细胞中研析本题以细胞分裂图像为信息载体，考查获取信息的能力及减数分裂的相关知
12、识。具体解题过程如下：审提取信息信息a：图中染色体均属于端着丝点染色体。信息b：1、2、3、4各表示一条染色体。信息c：1与2、3与4形态、大小相同，属于同源染色体，且两两配对。析解读信息解读a：图中染色体类型都是端着丝点染色体。解读b、c：图中每一条染色体均含有两条姐妹染色单体，且处于联会状态。判研判选项A项：图中细胞正在发生同源染色体联会，因此细胞处于减数第一次分裂前期，错误。B项：染色体数目以着丝点数目为依据，图示细胞中染色体数目与体细胞中染色体数目相等，错误。C项：染色体1与染色体2是同源染色体，在减数第一次分裂后期会发生同源染色体分离，正确。D项：在减数第一次分裂后期同源染色体分离的
13、同时，非同源染色体自由组合且是随机的，因此1与3可能出现在同一细胞中，也可能出现在不同细胞中，错误。答案C同源染色体的判断方法(1)看有无染色体配对、形成四分体等现象。配对形成四分体的染色体为同源染色体。(2)看有无交叉互换的发生。发生交叉互换的染色体为同源染色体。(3)看染色体的大小、形状，如果不是减数第二次分裂，则：有丝分裂后期：每一极中，大小、形状相同的为同源染色体(上下对应的染色体不是)。其他时期：大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。例2下面是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像，请据图回答问题：(1)按先后顺序把有关有丝分裂图像的号码排列起来：_；按顺序把有关减数分裂图像
14、的号码排列起来：_。(2)此动物的正常体细胞中有_对同源染色体，细胞核中有_个DNA分子。(3)在上述分裂图中，细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图_。(4)在上述分裂图中，属于初级精母细胞的是图_。(5)在中，染色体数和DNA数与如图所示相同的是图_。解析中含4条染色体且两两配对，属于减数第一次分裂前期(四分体时期)；中含4条染色体，都排列在赤道板上，没有出现两两配对现象，为有丝分裂中期；中含4条染色体，排列在赤道板两侧，同源染色体两两配对，为减数第一次分裂中期；中含2条染色体，排列在赤道板上，为减数第二次分裂中期；都含8条染色体，有同源染色体，染色单体移向两极，均为有
15、丝分裂后期；中细胞的每一极都含4条染色体，细胞膜正把细胞缢裂为两个，为有丝分裂末期；表示同源染色体分开移向两极，为减数第一次分裂后期；中姐妹染色单体分开移向两极，变成4条染色体，为减数第二次分裂后期；中无同源染色体，含2条已复制的染色体，为减数第一次分裂后得到的细胞次级性母细胞；为减数第二次分裂后得到的细胞成熟生殖细胞；中染色体散乱分布，中心粒正移向两极，为有丝分裂前期细胞。答案(1) (2)24(3)(4)(5)分裂图像的判别(1)三看识别法 (2)卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法课堂归纳 网络构建填充：初级精母细胞次级精母细胞精细胞 初级卵母细胞次级卵母细胞卵细胞 受精卵有丝分裂 关键
16、语句1减数分裂的特点是染色体只复制一次，而细胞分裂两次，导致染色体数目减半。2精原细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂形成精子。3减数第一次分裂的主要特征：同源染色体联会形成四分体；四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换；同源染色体分离，分别移向细胞两极。4减数第二次分裂的主要特征：每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。51个四分体包含2条染色体，4条染色单体，4个DNA分子。6卵细胞与精子形成过程的最大区别在于初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂是不均等的。71个精原细胞能产生4个精子，而1个卵原细胞只能产生1个卵细胞。8导致配子中染色体组合多样性的原因(1)同源染色体分离的
17、同时，非同源染色体自由组合。(2)同源染色体上非姐妹染色单体间发生交叉互换。9受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细胞质基因几乎全部来自母方。知识点一、减数分裂过程中相关结构(或物质)的变化规律1一条经过间期复制的染色体，其着丝点数、染色单体数和DNA数依次为()A2，2，4B1，2，2C1，4，4 D2，2，2解析：选B染色体复制后有关的数量关系：1条染色体1个着丝点2条染色单体2个DNA分子。2人的体细胞有23对同源染色体，减数第一次分裂的初级精母细胞中有四分体()A46个 B92个 C184个 D23个解析：选D一个四分体含有一对同源染色体。由题意人的体细胞有23对同源染色
18、体可知，减数第一次分裂的初级精母细胞中有四分体23个。3在减数分裂过程中，没有染色单体的时期是()A减后期 B减后期C减前期 D分裂间期解析：选B减数第二次分裂后期由于着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成染色体，所以不存在染色单体。知识点二、精子、卵细胞形成过程的异同4动物卵细胞的形成与精子形成过程的不同点是()次级卵母细胞将进行普通的有丝分裂一个卵原细胞最终分裂只形成一个卵细胞一个卵原细胞经复制后形成一个初级卵母细胞卵细胞不经过变形阶段一个初级卵母细胞分裂成的两个细胞大小不等卵细胞中的染色体数目是初级卵母细胞的一半A B C D解析：选A准确解答本题的关键是识记精子和卵细胞形成过程中的不同点。或
19、可用排除法来解答：是错误的说法，先排除选项B和D，而和是精子和卵细胞形成过程中的相同特征，可排除选项C。知识点三、减数分裂与受精作用的意义5家鸽是进行有性生殖的生物，它之所以能保持染色体数目的恒定，是因为在生殖过程中要进行()A减数分裂和受精作用B有丝分裂和受精作用C减数分裂和有丝分裂D染色体的复制和平均分配解析：选A家鸽有性生殖过程中通过减数分裂产生了染色体数目减半的雌雄生殖细胞；通过受精作用，雌雄配子结合形成受精卵，染色体数目恢复恒定。6下列关于精子和卵细胞结合成受精卵过程的叙述，正确的是()受精卵中的遗传物质主要来自染色体受精卵中的细胞质主要来自卵细胞受精时精子全部进入卵细胞内受精卵中的
20、染色体一半来自父方，一半来自母方A B C D解析：选A在受精作用过程中，精子只是头部进入卵细胞，因此受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，而细胞质主要来自卵细胞。知识点四、减数分裂的图像判断7(安徽高考)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是()A图甲中，细胞的同源染色体之间发生了基因重组B图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同C图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂D图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半解析：选A图甲为减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间能够发生交叉互换，实现基因重组，故A项正确；图乙为减数第一次分裂后期，由于
21、同源染色体分离，移向细胞两极的染色体组成不同，故B项错误；图丙为减数第二次分裂前期，不发生染色体复制，故C项错误：图丁为减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，移向细胞两极，此时染色体数目加倍，故D项错误。8如图甲、乙、丙分别表示某个生物体内的三个正在分裂的细胞，请据图回答下列问题：(1)甲图表示_细胞，处于_期，有_条染色单体，分裂产生的子细胞名称是_。(2)乙图表示_期细胞，有_对同源染色体，产生的子细胞名称是_。(3)丙图处于_期，名称是_，有_对同源染色体。(4)在方框中画出甲图细胞最终产生的生殖细胞染色体的组成图。解析：(1)甲图中发生细胞质不均等分配，且包
22、含同源染色体，可以确定细胞处于减数第一次分裂后期，细胞名称是初级卵母细胞，其产生的细胞中体积小的为极体，体积大的为次级卵母细胞。(2)乙图中着丝点分裂，且细胞的两极均有成对的同源染色体，可确定是体细胞有丝分裂后期图像，含4对同源染色体。(3)丙图中无同源染色体，且无姐妹染色单体，细胞质均等分配，又由甲图可知该动物为雌性个体，所以丙图为极体，处于减数第二次分裂后期。(4)甲图减数第一次分裂产生的次级卵母细胞染色体组成如图1所示，再经减数第二次分裂产生的卵细胞内染色体组成如图2所示。答案：(1)初级卵母减数第一次分裂后8极体和次级卵母细胞(2)有丝分裂后4体细胞(3)减数第二次分裂后极体0(4)如
23、图(时间：30分钟；满分：50分)一、选择题(每小题2分，共20分)1(上海高考)正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵的过程中，一个细胞中含有的X染色体条数最多为()A1 B2 C3 D4解析：选B正常情况下，人的卵原细胞有2条X染色体，减数第一次分裂过程中，染色单体并没有分开，所以在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵的过程中，一个细胞中含有的X染色体条数最多为2条。2某动物体细胞中的染色体数为2N，将该动物的精巢切片置于显微镜下，观察到的细胞中的染色体数目可能是()AN和2N B2N和3NCN、2N和4N D2N、3N和4N解析：选C精巢中的细胞并非全部进行减数分裂，有些进行有丝分裂
24、，有些进行减数分裂。有丝分裂过程中，染色体数目可能为2N或4N；减数分裂过程中，染色体数目可能为2N或N。所以共有三种可能，即4N、2N或N。3下列关于减数分裂和有丝分裂共同点的描述，正确的是()A染色体复制一次，着丝点分裂一次B染色体和DNA均等分配C细胞质和细胞核物质均等分配D同一生物的不同细胞分别进行一次有丝分裂和减数分裂形成的子细胞中，染色体和DNA数目均与分裂前的细胞相同解析：选A对于减数分裂和有丝分裂过程，从中找出共同点和区别：减数分裂和有丝分裂过程中，染色体和DNA都复制一次，着丝点分裂一次；在两种分裂过程中，染色体和细胞核内DNA都能均等分配，但细胞质内的DNA不能均等分配；在
25、有丝分裂前后细胞的染色体、DNA数目不变，而减数分裂后子细胞的染色体、DNA数目是亲代细胞的一半。4.如图表示一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法错误的是()A来自父方的染色单体与来自母方的染色单体之间发生了交叉互换BB与b的分离发生在减数第一次分裂CA与a的分离仅发生在减数第一次分裂DA与a的分离发生在减数第一次分裂或减数第二次分裂解析：选C图中同源染色体上非姐妹染色单体间发生了交叉互换，每条染色体上均既含A又含a，所以在减过程中这一对同源染色体分开，染色体1上的A与染色体2上的a分开。减过程中，染色体1、2上的两条姐妹染色单体分开，其上的A与a也分开。5(上海高考)如图表示雄果蝇进行某
26、种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞()中遗传物质或其载体()的数量。下列表述与图中信息相符的是()A所处阶段发生基因自由组合B代表初级精母细胞C代表染色体D中的数量比是2441解析：选A分析图示可知：为精原细胞，为初级精母细胞，在减过程中可发生基因的自由组合；为次级精母细胞，为精细胞；表示染色体，表示染色单体，表示DNA，在中(DNA)的数量比是2421。6精子和卵细胞经过受精作用形成受精卵，在受精卵中()A细胞核的遗传物质完全来自卵细胞B细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞C细胞核和细胞质中的遗传物质都平均来自精子和卵细胞D细胞中的营养由精子和卵细胞各提供一半解析：选B受精卵的细胞核内遗传
27、物质一半来自父方，一半来自母方；细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞；细胞的营养物质存在于细胞质中，绝大多数由卵细胞提供。7减数分裂产生的配子内，染色体组成具有多样性，主要取决于()A同源染色体的复制B同源染色体的联会和分离C非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合D染色体着丝点的分裂解析：选C减数分裂过程中，联会后非姐妹染色单体的交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合都会增加配子中染色体组合的多样性。8下面为某动物体内细胞分裂的一组图像，下列叙述正确的是()A上述、细胞中染色体与DNA的比均为12B细胞、产生的子细胞中均有同源染色体C图中表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是D
28、细胞中染色体与DNA的比为11解析：选D为有丝分裂后期，有同源染色体，且染色体与DNA的比为11，其与产生的子细胞均为体细胞，有同源染色体；为减数第一次分裂后期，有同源染色体，染色体与DNA的比为12，其产生的子细胞为次级精母细胞，无同源染色体；为有丝分裂中期，有同源染色体，染色体与DNA的比为12；为减数第二次分裂后期，染色体与DNA的比为11；为分裂间期细胞，其可以是有丝分裂间期也可以是减数第一次分裂前的间期，其产生的子细胞可以为体细胞，也可以为配子，若表示有丝分裂间期，则表示有丝分裂的细胞及分裂顺序是。9在减数分裂的整个过程中，细胞分裂次数、染色体复制次数、着丝点分裂次数、染色体数减半次数、DNA分子数减半次数依次是()A1、2、2、1、2 B1、1、1、2、1C2、1、1、2、1 D2、1、1、1、2解析：选D减数分裂中染色体复制1次，细胞分裂2次，着丝点分裂1次，染色体数减半1次，DNA分子数减半2次。10某生物体细胞中有两对同源染色体AABB，那么该生物在减数第一次分裂后期，染色体可能的走向是()A走向两极的均为A与BBA与B走向一极，A与B走向另一极CA与A走向一极，B与B走向另一极D走向两极的均为A、A、B、B解析：选B减数第一次分裂的后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故一组非同源染色体走向一极，另一
